outubro 23, 2019

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Pesquisadores apontam a existência de outras ”Terras” no Universo

A descoberta de planetas fora do Sistema Solar — algo que rendeu o Nobel de Física deste ano aos cientistas James Peebles, Michal Meyor e Didier Queloz — abriu uma nova perspectiva na busca por vida além da Terra. Porém, para abrigá-la, é preciso uma combinação de características geoquímicas até então não detectadas em nenhum outro mundo. Agora, pesquisadores da Universidade da Califórnia em Los Angeles (Ucla) afirmam, na revista Science, que exoplanetas com composição semelhantes à terrestre podem ser bem mais comuns que o imaginado.

Para buscar algo que se pareça com a vida como se conhece, os cientistas precisam voltar suas atenções a planetas rochosos, como a Terra. “No Universo, há uma quantidade enorme deles”, lembra o coautor do artigo Edward Young, professor de geoquímica e cosmoquímica da Ucla. A avaliação da composição de alguns desses mundos foi possível graças a um método desenvolvido por uma aluna da universidade, Alexandra Doyle, que se valeu de fragmentos de rochosos que orbitavam seis estrelas anãs brancas que colidiram com elas em algum momento.

Anãs brancas são estrelas com massa semelhante à do Sol, embora sejam pouco maiores que a Terra. Esse tipo de “sol” é remanescente de gigantes que explodiram em supernovas e tem um campo gravitacional muito forte, fazendo com que elementos pesados, como carbono, nitrogênio e oxigênio, sejam “sugados” para seu interior, impedindo que telescópios os detectem. A mais próxima da Terra estudada por Alexandra Doyle fica a cerca de 200 anos-luz, e a mais distante, a 665 anos-luz de distânciaContinua depois da publicidade

A estudante explica que a maioria dos materiais rochosos no Sistema Solar têm um alto grau de oxidação, algo chamado de fugacidade de oxigênio (fO2), que reflete condições dos primeiros estágios da formação protoplanetária dos rochosos ao redor do Sol. As propriedades químicas e geofísicas de um planeta, incluindo a composição de qualquer atmosfera produzida por ele, são influenciadas pelo fenômeno. Ela diz que, quando o ferro é oxidado, ele compartilha seus elétrons com o oxigênio, formando uma ligação química entre eles. A oxidação é o que se vê quando um metal fica enferrujado.

Sinais “enterrados”

Como, até agora, não é possível analisar a geoquímica de exoplanetas — o que deverá ser feito em breve pelo supertelescópio James Webber, com lançamento previsto para 2021 —, a equipe da Ucla se valeu de observações com espectrômetro, equipamento que mede a composição química de corpos celestes, das anãs brancas. Não era nelas que os cientistas estavam interessados, mas, sim, nos remanescentes dos rochosos que se chocaram com elas, deixando as próprias propriedades “enterradas” nas estrelas, incluindo elementos pesados, como magnésio, ferro e oxigênio. “O oxigênio rouba elétrons do ferro, produzindo óxido de ferro em vez de ferro. Medimos a quantidade de ferro oxidado nessas rochas que atingem a anã branca”, explica a líder do estudo.

Os resultados indicaram a composição dos exoplanetas — não só das atmosferas, mas dos interiores. Os corpos rochosos que orbitaram as anãs brancas antes de se chocarem contra elas apresentavam fugacidade de oxigênio alta, semelhante ao que ocorre na Terra, em Marte e em asteroides do Sistema Solar. “Observando essas anãs brancas e os elementos presentes em sua atmosfera, observamos os elementos que estão nos corpos que orbitam essas estrelas”, diz Alexandra Doyle. “Observar uma anã branca é como fazer uma autópsia no conteúdo do que ela devorou em seu sistema estelar”, compara.

Os dados analisados por Doyle foram coletados por telescópios, principalmente do W.M. Observatório Keck, no Havaí. “Se eu olhasse apenas para uma estrela anã branca, esperaria ver hidrogênio e hélio. Mas, nesses dados, também vejo outros elementos, como silício, magnésio, carbono e oxigênio, materiais que se acumularam nas anãs brancas de corpos que estavam em sua órbita”, diz.

Desvendar a geoquímica de um exoplaneta conta muito sobre ele, observa a professora de ciências planetárias Hilke Schlichting, coautora do artigo. “Se as rochas extraterrestres têm uma quantidade semelhante de oxidação que a Terra, então você pode concluir que o planeta tem placas tectônicas e potencial semelhante para abrigar campos magnéticos como os da Terra, que se acredita serem os principais ingredientes para a vida”, diz. “Esse estudo dá um salto, ao nos permitir fazer tantas inferências sobre corpos fora do nosso Sistema Solar, e indica que é muito provável que haja realmente análogos da Terra no Universo.”

Fonte: correiobraziliense

outubro 16, 2019

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Sonda da ESA revela antigo vale por onde a água percorreu em Marte

ESA (Agência Espacial Europeia) divulgou nesta quinta-feira (10/10) imagens registradas por sua sonda espacial Mars Express que mostram um extenso vale de cerca de 700km de comprimento por onde já percorreu água em Marte. O antigo sistema fluvial, que agora está seco, tem entre 3,5 e 4 bilhões de anos, e é uma das maiores redes de vales existentes no planeta.

O vale, chamado de Nirgal Vallis, fica situado ao sul do planeta. É conhecido por ter sido moldado por uma mistura de fatores como água corrente e crateras causadas pelo impacto de rochas espaciais na superfície do solo marciano.
Nas imagens capturadas pela sonda, é possível ver tanto o extremo oeste do sistema fluvial, onde os canais já estão se espalhando, quanto a parte situada ao extremo leste, onde os canais se unem, formando um único vale. Este vale desemboca em Uzboi Vallis, onde se supõe ter existido um grande e antigo lago.
O Nirgal Vallis é um exemplo típico de vale em forma de anfiteatro. “Como o nome sugere, em vez de terminar bruscamente ou de forma direta, as extremidades desses sistemas têm como característica as formas circular e semicircular de um anfiteatro grego antigo”, explicam os cientistas. Vales como estes costumam costumam ter paredes íngremes, pisos lisos e, se cortados em uma seção transversal, adotam a forma de ‘U’.

Tubos de areia

Os vales retratados pela sonda têm cerca de 200m de profundidade e 2km de largura, com pisos cobertos por dunas de areia. A aparência das dunas indicam que os ventos em Marte costumam soprar paralelamente às paredes do vale.
O planeta vermelho também hospeda outros vales com características parecidas, como o Nanedi Valles e o Echus Chasma. “Ambas as características também se assemelham a sistemas de drenagem do solo em que vales sinuosos e íngremes abriram caminho por centenas de quilômetros de rochas marcianas, forjando antigas planícies vulcânicas, fluxos de lava, e material depositado pelos fortes ventos marcianos ao longo do tempo”.
Os pesquisadores acreditam que Nirgal Vallis se formou de maneira semelhante a vales morfologicamente semelhantes que vemos na Terra, como os situados no Deserto do Atacama, no Chile, e em ilhas no Havaí. “Como parece não haver afluentes semelhantes a árvores que se ramificam no vale principal de Nirgal Vallis, é provável que a água tenha sido reabastecida em Marte por uma mistura de precipitação e fluxo por terra do terreno circundante.”
Os cientistas pensam ainda na hipótese do sistema fluvial ter surgido de um processo de esgotamento hídrico subterrâneo, “no qual a água luta para viajar verticalmente e, em vez disso, escoa continuamente lateralmente por meio do material em camadas abaixo da superfície”.

Fonte: correiobraziliense

outubro 9, 2019

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Trio de ‘desbravadores do Universo’ levam prêmio do Nobel de Física

Eles abriram muitas portas do Universo, revelando mistérios sobre a origem de tudo e o lugar que a Terra ocupa nesses vastos mundos. Em reconhecimento a trabalhos que ajudaram a avançar na compreensão do Cosmos, James Peebles, Michel Mayor e Didier Queloz foram laureados com o Nobel de Física, um prêmio que, tradicionalmente, vinha sendo entregue a descobertas de elementos então desconhecidos, como ondas gravitacionais ou estrelas de nêutrons. Agora, a Assembleia do Continua depois da publicidadeNobel voltou-se a pesquisas focadas no que ocorreu há 14 bilhões de anos e que podem estar próximas de responder a uma das mais antigas questões humanas: há vida fora do Planeta Azul?


Metade do prêmio foi para James Peebles, professor e pesquisador da Universidade de Princeton que mergulhou na radiação de fundo em micro-ondas, um “eco” do Big Bang detectado na década de 1960, e descobriu que 95% do Universo é feito de matéria e energia escura, um dos grandes mistérios que desafia os astrofísicos. O restante da premiação ficou nas mãos de Michel Mayor e Didier Queloz, da Universidade de Genebra — esse último também é pesquisador da Universidade de Cambridge. Os dois identificaram o primeiro exoplaneta, ou seja, um planeta fora do Sistema Solar, que orbita uma estrela. Hoje, milhares deles são conhecidos; alguns com potencial de abrigar algum tipo de vida.

“As ideias de James Peebles sobre cosmologia física enriqueceram todo o campo da pesquisa e estabeleceram as bases para a transformação da cosmologia nos últimos 50 anos, da especulação à ciência. Seu referencial teórico, desenvolvido desde meados da década de 1960, é a base de nossas ideias contemporâneas sobre o Universo”, destacou a Assembleia, em nota. Adorado por colegas e alunos, Peebles participou de uma coletiva de imprensa organizada pela Universidade de Princeton e transmitida por streaming. Ele contou que, quando começou a estudar cosmologia a partir da radiação de fundo, não se empolgou muito. “Não havia quase nada de conhecimento sobre esse assunto”, disse. O desafio de arar um campo tão profundamente intocado, porém, fez com que continuasse e ficasse fascinado com esse mundo feito de escuridão.

Fósseis de luz

O trabalho de Peebles é concentrado nos primeiros momentos do Cosmos, cerca de 14 bilhões de anos atrás, quando ele era extremamente denso e quente. Mais ou menos 400 mil anos depois do Big Bang — um ínfimo intervalo de tempo —, o Universo em expansão se tornou transparente, permitindo que raios de luz viajassem pelo espaço. A radiação produzida naquele momento até hoje está em circulação. Quem é dos tempos da televisão analógica deve se lembrar de quando ela estava sintonizada em algum canal sem programação: aquele barulho de fundo é uma relíquia da infância do Universo.

Esse ruído foi capturado em antenas por dois radioastrônomos norte-americanos, Arno Penzias e Robert Wilson, em 1964. Sem entender o que seria aquele som interrupto, eles procuraram por explicações teóricas, inclusive consultando o trabalho de Peebles, que já  falava sobre a radiação de fundo antes que ela fosse detectada.

O pesquisador de Princeton percebeu que a temperatura desses “fósseis de luz” poderiam fornecer informações cruciais sobre a origem do Universo, como a quantidade de matéria criada no Big Bang, a formação de galáxias, a idade e o destino do mundo, quanta energia existe, entre outros. Os estudos de Peebles revelaram, com uma precisão impressionante, que 95% do Cosmos é feito de energia e matéria escura. Na década de 1990, supersatélites desenvolvidos para investigar a radiação de fundo conseguiram “fotografá-la” e demonstraram que os cálculos do físico estavam 100% corretos. “Jim Peebles tem sido o mais influente e respeitado líder da cosmologia empírica com um registro interminável de sucessos por mais de meio século”, avalia Martin Rees, astrônomo real e professor de cosmologia e astrofísica da Universidade de Cambridge.

Exoplanetas

A dupla Michel Mayor e Didier Queloz também lançou luz sobre um Universo desconhecido e fascinante, composto por milhares de mundos potencialmente habitáveis. Até a descoberta dos astrofísicos, anunciada em outubro de 1995, não se conhecia outro planeta além dos que compõem o Sistema Solar. Porém, naquele ano, Mayor e Queloz deram início à corrida por exoplanetas — aqueles que orbitam outras estrelas, que não o Sol — que, hoje, já são 4 mil; um número que aumenta mês a mês.

Os premiados com o Nobel descobriram que 51 Pegasi b é um planeta que orbita sua estrela, 51 Pegasi, a 50 anos-luz da Terra. Ele demora apenas quatro dias para completar a volta — contra os 365 terrestres —, o que significa que está muito próximo de sua estrela, apenas 8 milhões de quilômetros de distância. Para comparar, a Terra encontra-se a 150 milhões do Sol. O planeta descoberto pela dupla também difere daqui por sua estrutura. Em vez de um pequeno rochoso, é um gigante gasoso, mais ou menos do tamanho de Júpiter, que tem volume 1,3 mil vezes maior que o terrestre.

Dois meses depois do anúncio, outros dois exoplanetas foram identificados. A partir daí, novos métodos de detecção foram surgindo, assim como a compreensão mais aprofundada sobre a formação de sistemas planetários, o que também poderá explicar como o Sistema Solar se formou. Com a expectativa do lançamento, na próxima década, do supertelescópio espacial James Webb, esses mundos poderão ser observados de perto, com informações sobre a composição geológica e atmosférica e a possibilidade de detecção de “assinaturas” da vida — moléculas orgânicas que indiquem a existência de seres extraterrestres. “A descoberta de um planeta orbitando uma estrela fora de nosso próprio sistema mudou nossas percepções de nosso lugar no Universo — um Universo que ainda guarda muitos mistérios para resolver”, definiu, em nota, Michael Moloney, CEO do Instituto Norte-Americano de Física.

Repercussão

“Jim Peebles é um físico extraordinário, um homem que pensou profunda e claramente sobre a estrutura do Universo”
Christopher L. Eisgruber, presidente da Universidade de Princeton

“Ninguém mais avançou tanto na nossa compreensão sobre o Universo. Muitas de suas predições mostraram-se corretas por meio de medições. E, acima de tudo, ele é incomumente atencioso, gracioso e gentil”
Lyman Page, professor de física na Universidade de Princeton

“Além de lançar uma grande quantidade de bases teóricas para a cosmologia moderna, Jim foi pioneiro em muitos dos métodos que fizeram da cosmologia uma ciência preditiva e que nos permite testar nossas teorias com dados observacionais. Generoso com seus alunos e colegas, duvido que uma alma mais bondosa tenha sido tão reconhecida”
Bill Jones, professor associado de física na Universidade de Princeton

“A descoberta de Didier (Queloz) de planetas além do nosso Sistema Solar deu início a uma nova era revolucionária para a cosmologia. Esse trabalho representa uma conquista científica extraordinária, mas também oferece muita inspiração à humanidade — a chance de imaginar mundos tão distantes e diferentes, ou talvez similares”
Stephen Toope, vice-chanceler da Universidade de Cambridge

“A pesquisa do professor Queloz levou à descoberta de que os planetas são abundantes em toda a nossa galáxia, orbitando outras estrelas. Agora, podemos estimar que existem dezenas de bilhões de exoplanetas potencialmente habitáveis. Estamos um passo mais perto de responder à pergunta sobre se estamos sozinhos no Universo: parece cada vez mais provável que a vida, de alguma forma, tenha encontrado uma base nesses muitos mundos novos”
Andy Parker, chefe do Laboratório Cavendish, em Cambridge

“É um reconhecimento fantástico do trabalho realizado por Michel Mayor e Didier Queloz; mostra o rigor de sua abordagem científica, mas também sua criatividade e capacidade de pensar — e trabalhar — fora da caixa, um verdadeiro caminho para grandes descobertas”
Yves Flückiger, reitor da Universidade de Genebra

Fonte: correiobraziliense